CN113692434A - 电剥离性粘合剂组合物、电剥离性粘合制品及其剥离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于得到使用时的粘合力强、且即使施加低电压剥离性也优异、剥离后的残胶少的电剥离性粘合制品。通过下述电剥离性粘合剂组合物来解决上述课题，所述电剥离性粘合剂组合物含有丙烯酸类聚合物、显示10‑4S/cm以上且10‑2S/cm以下的离子传导率的离子液体、以及聚乙二醇的烷基醚，相对于丙烯酸类聚合物100重量份，离子液体的含量和聚乙二醇的烷基醚的含量分别为5重量份以上且30重量份以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种电剥离性粘合剂组合物。另外，本发明涉及电剥离性粘合制品。进而，本发明涉及一种用于剥离所述产品的方法。
背景技术
具有对被粘物的粘合性和从被粘物上剥离的剥离性的粘合剂或粘合胶带，被用于各种用途(例如，表面保护膜、涂装用遮盖胶带、可剥离的备忘录等)。其中，粘合胶带一般由基材和层叠在其上的粘合剂层构成。该粘合剂层具有在被粘物的搬运时、储藏时、加工时等不从被粘物剥离的程度的粘合性，但在发挥功能后需要具有容易除去的剥离性。
作为从被粘物剥离粘合剂的方法，除了物理方法以外，还已知利用光、热、振动或通电引起的刺激来进行剥离的方法等。作为实现基于通电的剥离性的方法，提出了例如日本特开2010-037354号(专利文献1)等所记载的方法。
专利文献1中记载了通过在粘合剂中使用聚合物和离子液体，可以提供通过施加电压从而可以从被粘物剥离的粘合剂。
现有技术文件
专利文献
专利文献1：日本特开2010-037354号
发明内容
进一步期望开发使用时的粘合力强、且即使施加30V以下的低电压剥离性(粘合力的降低)也优异、剥离后被粘物上不残留粘合剂(即，无残胶)的电剥离性粘合制品。
本发明提供一种电剥离性粘合剂组合物，其含有丙烯酸类聚合物、显示10-4S/cm以上且10-2S/cm以下的离子传导率的离子液体、以及聚乙二醇的烷基醚，相对于丙烯酸类聚合物100重量份，离子液体的含量和聚乙二醇的烷基醚的含量分别为5重量份以上且30重量份以下。
进而，本发明提供一种电剥离性粘合制品，其具有基材和以与基材接触的方式形成的电剥离性粘合剂层，电剥离性粘合剂层含有电剥离性粘合剂组合物。
进而，本发明提供一种电剥离性粘合制品，其具有芯材和以分别与芯材的两面接触的方式形成的2个电剥离性粘合剂层，电剥离性粘合剂层含有电剥离性粘合剂组合物。
进而，本发明提供一种电剥离性粘合制品的剥离方法，其是将电剥离性粘合制品以电剥离性粘合剂层与导电性物体接触的方式粘贴到导电性物体上后，通过导电性物体对电剥离性粘合剂层施加30V以下的电压，由此使电剥离性粘合制品从其直接粘贴的导电性物体上剥离的方法，其中，导电性物体为导电性的被粘物、导电性辅助材料或导电性的固定对象物中的任意一种。
根据本发明，提供几乎没有残胶(糊残り)、剥离性良好的新型电剥离性粘合制品。
附图说明
图1是单面胶带形态的电剥离性粘合制品的例子。
图2是双面胶带形态的电剥离性粘合制品的例子。
图3A是对导电性的被粘物和导电性的基材施加电压，使导电性的基材从电剥离性粘合制品剥离的电路例。
图3B是施加后的剥离例。
图4A是对导电性的被粘物和导电性的固定对象物施加电压，使导电性的固定对象物从电剥离性粘合制品剥离的电路例。
图4B是施加后的剥离例。
图5A是对导电性的被粘物和导电性辅助材料施加电压，使非导电性的固定对象物从电剥离性粘合制品剥离的电路例。
图5B是施加后的剥离例。
图6A是对导电性辅助材料和导电性的固定对象物施加电压，使导电性的固定对象物从电剥离性粘合制品剥离的电路例。
图6B是施加后的剥离例。
图7A是对粘合于非导电性的被粘物的导电性辅助材料和粘合于非导电性的固定对象物的导电性辅助材料施加电压，使非导电性的固定对象物从电剥离性粘合制品剥离的电路例。
图7B是施加后的剥离例。
具体实施方式
[电剥离性粘合剂组合物]
本实施方式的电剥离性粘合剂组合物(以下，也简称为粘合剂组合物)含有丙烯酸类聚合物、离子液体和移动促进剂。
(丙烯酸类聚合物)
本实施方式的丙烯酸类聚合物可以在任意的聚合引发剂的存在下通过使丙烯酸类单体聚合而得到。丙烯酸类聚合物只要能够粘合到导电性物体上，则可以使用任何聚合物。导电性物体是指导电性的被粘物、导电性辅助材料、导电性的基材或导电性的固定对象物(关于它们的定义见后述)。从粘合性的观点出发，丙烯酸类聚合物的重均分子量优选为10万以上且500万以下、更优选为20万以上且400万以下、进一步优选为30万以上且300万以下。在此，重均分子量是指使用Shodex社的GPC(System21)，以四氢呋喃为流动相而算出的值。该值是聚苯乙烯换算的重均分子量。
丙烯酸类聚合物的玻璃化转变温度(Tg)优选为0℃以下，更优选为-20℃以下，进一步优选为-40℃以下。上述Tg例如能够基于下式的Fox式进行计算。
1/Tg＝(W1/Tg1)+(W2/Tg2)+·····+(Wn/Tgn)
丙烯酸类聚合物可以通过使交联剂作用而交联。作为交联剂，例如可以举出甲苯二异氰酸酯和亚甲基双苯基异氰酸酯等的异氰酸酯类交联剂。相对于丙烯酸类聚合物100重量份，交联剂的使用比例优选为1重量份以上。通过使丙烯酸类聚合物交联，在基材上形成粘合剂组合物的层时，可以改善该层的耐蠕变性和耐剪切性。交联剂的更优选的使用比例为5重量份以上且10重量份以下。
上述丙烯酸类聚合物更优选含有具有碳原子数1以上且8以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、含羧基的丙烯酸类单体和/或含羟基的丙烯酸类单体的共聚物。丙烯酸类聚合物通过含有这些共聚物，从而成为粘合力优异的粘合剂组合物。
(1)丙烯酸类单体
丙烯酸类单体中优选含有具有碳原子数1以上且14以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯作为主要成分(50重量％以上)。此外，(甲基)丙烯酸酯是指甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。
作为具有碳原子数1以上且14以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，例如可以举出：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异壬酯和(甲基)丙烯酸十二烷基酯等。这些(甲基)丙烯酸烷基酯可以仅使用1种，也可以组合2种以上使用。在这些(甲基)丙烯酸烷基酯中，优选为具有碳原子数为1以上且8以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，更优选为具有碳原子数为1以上且4以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，进一步优选为(甲基)丙烯酸正丁酯，特别优选为丙烯酸正丁酯。
作为其他丙烯酸类单体，可以举出：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯等的含羧基的单体、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯和丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲酯等的含羟基的单体。这些其他丙烯酸类单体可以仅使用1种，也可以组合2种以上使用。作为其他丙烯酸类单体，优选含有含羧基的单体或含羟基的单体中的任意一种、或者含有其中的两种。
丙烯酸类单体可以不使用上述其他丙烯酸类单体，而仅由(甲基)丙烯酸烷基酯构成。另外，从容易获得所希望的性能的粘合剂组合物的观点出发，优选含有小于50重量％且1重量％以上的其他丙烯酸类单体，更优选含有5重量％以上且30重量％以下，进一步优选含有5重量％以上且15重量％以下。
另外，当含有含羧基的单体和含羟基的单体中的一种或两种时，将总单体量设为100重量份时，这两种单体的总含量优选在1重量份以上且20重量份以下的范围。通过在该范围内使用两种单体，可以改善粘合特性。此外，两种单体的总含量更优选在1重量份以上且10重量份以下的范围。
进而，在(甲基)丙烯酸酯中，根据需要，也可以添加乙烯基类单体。作为乙烯基类单体，例如可以举出：衣康酸、马来酸、巴豆酸、马来酸酐、衣康酸酐、乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基羧酸酰胺类、苯乙烯和N-乙烯基己内酰胺等。这些乙烯基类单体可以仅使用1种，也可以组合2种以上使用。
(2)聚合引发剂
作为任意使用的聚合引发剂，例如可以举出：2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2-甲基丙脒)二硫化物、2,2’-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮二(环己-1-甲腈)、2,2’-偶氮二(2,4,4-三甲基戊烷)、二甲基-2,2’-偶氮二(2-甲基丙酸酯)、2,2’-偶氮二[2-甲基-N-(苯基甲基)-丙脒]二盐酸盐、2,2’-偶氮二[2-(3,4,5,6-四氢嘧啶-2-基)丙烷]二盐酸盐和2,2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]等的偶氮类聚合引发剂；过硫酸钾和过硫酸铵等的过硫酸盐类聚合引发剂；过氧化苯甲酰、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔丁基过氧基)环十二烷、3,3,5-三甲基环己酰基过氧化物和过氧化新戊酸叔丁酯等的过氧化物类聚合引发剂；由过硫酸盐和亚硫酸氢钠构成的氧化还原类聚合引发剂等。这些聚合引发剂可以仅使用1种，也可以组合2种以上使用。
相对于100重量份丙烯酸类单体，聚合引发剂优选在0.005重量份以上且1重量份以下的范围内使用。通过在该范围内使用聚合引发剂，可以形成粘合特性优异的丙烯酸类聚合物。
(3)其他成分
作为其他成分，从将粘合剂组合物涂布到基材上时容易进行涂布操作的观点出发，可以含有有机溶剂。有机溶剂没有特别限定，可以举出能够用于粘合剂的公知的有机溶剂。例如，可以举出：己烷和庚烷等的脂肪族烃、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯等的酯类、甲苯、二甲苯和乙苯等的芳香族类烃。这些有机溶剂可以仅使用1种，也可以组合2种以上使用。此外，使用有机溶剂时，优选调整其使用比例，以使由丙烯酸类聚合物形成的固体成分含量为10重量％以上。另外，使用比例优选调制成固体成分含量为20重量％以上且50重量％以下。
(离子液体)
离子液体是在室温下为液体的盐，也称为常温熔融盐。另外，离子液体具有耐热性、不燃性、不挥发性和化学稳定性等特性。
离子液体通过施加电压，阴离子向阳极侧移动，阳离子向阴极侧移动。认为通过在电极与粘合剂组合物的界面发生氧化还原反应，粘合剂组合物的粘合力减弱，其结果是剥离性提高。
本实施方式的离子液体具有10-4S/cm以上且10-2S/cm以下的离子传导率。通过具有该范围的离子传导率，可以充分赋予粘合剂组合物通过施加电压而剥离的性质。离子传导率更优选为10-3S/cm以上且10-2S/cm以下。离子传导率的测定法例如可以通过AC阻抗法来测定。例如，可以如下进行通过AC阻抗法的离子液体的离子传导率的测量。
在常温下，使用双极式电池，用不锈钢夹持离子液体，通过间隔物控制为一定面积和厚度的圆盘状，由此得到样品。通过对该样品施加电压，使规定振幅的频率变化时得到Cole-Cole图，使用等效电路进行曲线拟合，求出体电阻(Ω)。通过将样品的面积A、样品的厚度L以及体电阻Rb代入下式，可以算出离子液体的离子传导率δ。
δ＝L/(Rb×A)
(δ：离子传导率、Rb：体电阻、L：样品的厚度(cm)、A：样品的面积(cm2))
作为离子液体，例如可以举出下述式(1)。
[化学式1]
式中，R1为可含有杂原子的碳原子数2以上且8以下的二价烃基，其与式中的N+一起构成环，R2和R3相同或不同，且为氢原子或碳原子数1以上且6以下的烷基(但是，当氮原子与相邻的碳原子形成双键时，R3不存在)，
X-为选自Br-、AlCl4 -、Al2Cl7 -、NO3 -、BF4 -、PF6 -、CH3COO-、CF3COO-、CF3SO3 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、(CF3SO2)3C-、AsF6 -、SbF6 -、F(HF)n -、CF3(CF2)3SO3 -、(CF3CF2SO2)2N-和CF3CF2COO-中的阴离子。
上述式中，由R1与N+所构成的环中含有将环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷、环庚烷和环辛烷等的饱和脂环族烃，环丙烯、环丁烯、环戊烯、环己烯、环庚烯、环辛烯、环戊二烯和苯等的不饱和环状烃等的构成烃环的至少一个碳原子取代为氮原子而成的环。作为杂原子，可以举出N、O、S、P等，优选为N。
作为碳原子数1以上且6以下的烷基，可以举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基等。碳原子数3以上且8以下的烷基包括结构异构体。
从提高电压施加后的剥离性的观点出发，更优选上述离子液体为选自吡啶鎓类阳离子、环状脂肪族类铵阳离子和咪唑鎓类阳离子中的阳离子与选自(FSO2)2N-、(CF3SO2)2N-和BF4 -中的阴离子的盐。
离子液体可从第一工业制药、关东化学、广荣化学工业等获得。例如，1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(氟磺酰基)亚胺(AS-110)可从第一工业制药获得，1-己基吡啶鎓双(三氟甲磺酰基)亚胺、N-丁基-N-甲基吡咯烷双(三氟甲磺酰基)亚胺和1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐可从关东化学获得，1-乙基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐(IL-C3)、1-丁基吡啶鎓四氟硼酸盐(IL-P10)、1-己基吡啶鎓双(三氟甲磺酰基)亚胺(IL-P14)和1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲磺酰基)亚胺(EMI-TFSI)可从广荣化学工业获得。
(移动促进剂)
在本实施方式中，聚乙二醇的烷基醚被用作移动促进剂。作为聚乙二醇的烷基醚，例如可以举出：聚乙二醇单(二)甲基醚、聚乙二醇单(二)乙基醚、聚乙二醇单(二)丙基醚、聚乙二醇单(二)异丙基醚、聚乙二醇单(二)丁基醚、聚乙二醇单(二)异丁基醚、聚乙二醇单(二)甲基醚和聚乙二醇单(二)戊基醚等。特别是，作为聚乙二醇的烷基醚，优选聚乙二醇单(二)甲基醚。聚乙二醇的烷基醚可从日本乳化剂、东邦化学工业等获得。发明人认为这些化合物具有作为移动促进剂的优异功能，其在施加电压时帮助离子液体的移动。使用的聚乙二醇的烷基醚可以单独使用，也可以组合2种以上使用。
聚乙二醇的烷基醚优选具有120以上且600以下的重均分子量，更优选具有120以上且550以下的重均分子量，更优选具有120以上且500以下的重均分子量，更优选具有120以上且360以下的重均分子量。聚乙二醇的烷基醚的重均分子量的上限例如为600、590、580、570、560、550、540、530、520、510、500、490、480、470、460、450、440、430、420、410、400、390、380、370、360、355、350、340。聚乙二醇的烷基醚的重均分子量的下限例如为120、125、130、135、140、145、150、155、160。这里所说的重均分子量是指用GPC算出的值。通过使用具有该范围的重均分子量的聚乙二醇的烷基醚，可以提供即使在施加于粘合剂组合物的电压为30V以下的低电压下也具有充分的剥离性、可以进行无残胶的剥离的粘合剂组合物。特别是通过使用具有120以上且360以下的重均分子量的聚乙二醇单(二)甲基醚，可以提供施加电压前的粘合力和施加电压后的剥离性优异、可以无残胶地剥离的电剥离性粘合剂组合物。此外，对于以往的使用聚乙二醇的粘合剂组合物，确认了施加低电压时粘合剂组合物的粘合性不会充分降低，难以剥离。即，本发明的发明人等意外地发现，上述的施加电压前的粘合力和施加电压后的剥离性优异、可以无残胶地剥离的特性是使用聚乙二醇的烷基醚的粘合剂组合物特有的现象。
相对于丙烯酸类聚合物100重量份，粘合剂组合物所含有的离子液体和移动促进剂分别为5重量份以上且30重量份以下的范围。相对于丙烯酸类聚合物100重量份，粘合剂组合物所含有的离子液体和移动促进剂的上限例如分别为30重量份、29重量份、28重量份、27重量份、26重量份、25重量份。相对于丙烯酸类聚合物100重量份，粘合剂组合物所含有的离子液体和移动促进剂的下限例如分别为5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份。通过在这些范围内使用，可以提供施加电压前的粘合力和施加电压后的剥离性优异、可以进行无残胶的剥离的电剥离性粘合剂组合物。
(添加剂)
本实施方式的粘合剂组合物中，除了上述成分以外，还可以含有导电性填料、增塑剂、着色剂、抗氧化剂、填充材料、阻燃剂或表面活性剂等的添加剂。
作为导电性填料，例如可以举出石墨、炭黑等的碳粒子或碳纤维、银、铜等的金属粒子等。
(粘合剂组合物的制备方法)
本实施方式的粘合剂组合物可以通过将丙烯酸类聚合物、离子液体、移动促进剂和任意的交联剂等用公知的方法进行搅拌来制备。作为搅拌方法，例如可以举出通过溶解器搅拌。在搅拌时，可以添加上述的添加剂。
(粘合剂组合物的用途)
本实施方式的粘合剂组合物，通过施加电压，可以在不进行UV照射或加热处理的情况下容易地将粘合剂组合物从导电性物体剥离。因此，可以适合用于无法进行UV照射的非透明性的部件或耐热性弱的部件等的粘合固定。另外，本发明的粘合剂组合物由于导电性物体的粘合固定性也优异，因此可以适合用于要求高加工精度的部件的固定、薄的金属板或基板等的难以物理固定的部件的固定。例如，可以在电子部件制备工序中的部件的临时固定(例如，LSI芯片的切割时的晶圆的临时固定)中使用粘合剂组合物，通过施加电压，可以容易且无残胶地解除临时固定。
本实施方式的粘合剂组合物可以无残胶地将粘合剂组合物从导电性物体剥离。由此，例如家电、PC等产品含有稀少价值高的部件或想要安全回收再利用的部件等时，将该部件用本发明的粘合剂组合物固定并销售，然后回收使用后的家电、个人计算机等，通过对固定的部件施加电压，可以容易地再回收该部件。从再循环、再利用的观点出发，可以容易地再回收部件等也是有用的。
作为其他用途，可以举出传感器与导电性物体的接合用途。在该用途中，通过施加低电压使传感器剥离，由此能够容易地回收传感器，并能够反复使用传感器，因此经济性好。
(电剥离性粘合制品)
本实施方式的电剥离性粘合制品(以下，也简称为粘合制品)由基材和以与基材接触的方式形成的电剥离性粘合剂层构成。另外，作为粘合制品的其他方式，由芯材和以分别与芯材的两面接触的方式形成的2个电剥离性粘合剂层构成。
这些粘合制品的电剥离性粘合剂层含有电剥离性粘合剂组合物。本实施方式的粘合制品，将成为通过粘合制品固定于被粘物的对象的物质(称为固定对象物)作为固定于被粘物的物质发挥功能。
粘合制品的形状没有特别限定，例如可以根据用途采用粘合胶带或粘合片等适当的形态。电剥离性粘合剂层的使用面可以在使用之前一直被经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯的薄膜或剥离纸等保护。
本实施方式的被粘物是指提供固定对象物通过本实施方式的电剥离性粘合剂组合物、电剥离性粘合剂层或粘合制品而被固定的场所的物体。
在此，固定包括直接固定和间接固定，直接固定是指被粘物和固定对象物与粘合制品直接接触的状态，间接固定是指被粘物和/或固定对象物不与粘合制品直接接触而是通过导电性辅助材料接触的状态。只要固定对象物能够固定于被粘物，固定方法可以是直接固定也可以是间接固定。
被粘物可以是具有导电性的被粘物(导电性的被粘物)，也可以是不具有导电性的被粘物(非导电性的被粘物)。被粘物为导电性的被粘物时，可以将粘合制品直接粘贴到被粘物上。被粘物为非导电性的被粘物时，必须在非导电性的被粘物上粘贴导电性辅助材料。在粘贴导电性辅助材料时，可以使用任意的粘接剂。
作为导电性的被粘物，例如可以举出由铁、铝、铜、银、金等的金属或这些金属的合金构成的金属板、金属制品或金属制的操作台等。作为非导电性的被粘物，例如可以举出木制胶合板、塑料制品或非金属制的操作台等。
本实施方式的固定对象物没有特别限定，只要固定对象物具有导电性，则可以将固定对象物直接粘贴到粘合制品上。在固定对象物为非导电性的情况下，与非导电性的被粘物的情况相同，必须在固定对象物上粘贴导电性辅助材料之后再粘贴到粘合制品上。
作为导电性的固定对象物，例如可以举出由铁、铝、铜、银、金等的金属或这些金属的合金构成的箔(厚度小于100μm)、板(厚度100μm以上)、包括混合有或涂布有这些金属或合金的纤维的网或布、含有这些金属或合金的树脂片、具备含有这些金属、合金或导电性金属氧化物的层的树脂板等。作为非导电性的固定对象物，可以举出树脂或塑料板等。
本实施方式的基材是指涂布电剥离性粘合剂组合物的平面状的物体。基底可以是导电性的，也可以是非导电的。
作为粘合制品中使用的基材，例如可以举出由铝、铜、银、金等的金属或这些金属的合金形成的箔或板、PET或聚酰亚胺的薄膜、碳纤维、纸、有纺布或无纺布等，厚度也没有特别限定。但是，粘合制品中使用的非导电性的基材可以剥离使用。这些可以根据使用的电剥离性粘合制品的形状适当选择。
电剥离性粘合剂层不仅可以在基材的单面构成，也可以在双面构成。在这种情况下，将基材称为芯材。芯材必须是在施加电压时离子液体在各电剥离性粘合剂之间可通过的材料。通过使用离子液体可通过的材料，可以向双面的电剥离性粘合剂层施加电压。
通过使用基材或芯材，能够使粘合制品具有强度，从而能够提高使用时的操作性。
作为导电性辅助材料，只要具有导电性就没有特别限定，例如可以举出铝、铜、银、金等的金属、这些金属的合金、或蒸镀有导电性金属氧化物(ITO等)的薄膜等、包括混合有或涂布有这些金属或合金的纤维的布、含有这些金属或合金的树脂片、具备含有这些金属、合金或导电性金属氧化物的层的树脂板。
图1表示单面胶带形态的粘合制品的例子，图2表示双面胶带形态的粘合制品的例子。图3A-图7B中记载了通过导电性物体对这些粘合制品的电剥离性粘合剂层施加电压时的电路例和施加后的剥离例。本发明的粘合制品的使用方式不限于以下的电路例和剥离例。此外，在以下的剥离例中，记载为在被粘物侧残留电剥离性粘合剂层或粘合制品，但通过将各个例子的直流电源的正负方向相反地配置，可以以在固定对象物上残留粘合制品的方式进行剥离。另外，在电源的哪一侧残留粘合制品，根据粘合制品的组成而不同，没有特别限定。
图中，1表示电剥离性粘合剂层，2表示基材或芯材，3表示导电性的被粘物，4表示直流电源，5表示导电性的固定对象物，6表示非导电性的固定对象物，7表示任意的粘接剂，8表示导电性辅助材料，9表示非导电性的被粘物。
图3A示出将单面胶带形态的粘合制品粘合到导电性的被粘物3上并施加电压的例子。这里的基材2为具有导电性的材料。如图3A所示，通过在基材2和导电性的被粘物3上连接端子，与直流电源4形成电路，从而能够对电剥离性粘合剂层1施加电压，如图3B所示，将粘合的导电性的基材2从导电性的被粘物3剥离。
图4A示出使用双面胶带形态的粘合制品将导电性的固定对象物5粘合到导电性的被粘物3并施加电压的例子。双面胶带在芯材2的两面形成有电剥离性粘合剂层1。如图4A所示，通过在导电性的固定对象物5和导电性的被粘物3上连接端子，与直流电源4形成电路，从而能够对电剥离性粘合剂层1施加电压，如图4B所示，将粘合的导电性的固定对象物5从导电性的被粘物3剥离。
图5A示出使用双面胶带形态的粘合制品将非导电性的固定对象物6粘合到导电性的被粘物3并施加电压的例子。如图5A所示，使用任意的粘接剂7作为导电性辅助材料8将铝板粘贴到非导电性的固定对象物6，使用粘合制品将非导电性的固定对象物6和导电性辅助材料8与导电性的被粘物3粘合。通过在该导电性辅助材料8和导电性的被粘物3上连接端子，与直流电源4形成电路，从而能够对电剥离性粘合剂层1施加电压，如图5B所示地将粘合的非导电性的固定对象物6从导电性的被粘物3剥离。在该情况下，粘贴到非导电性的固定对象物6的导电性辅助材料8残留在非导电性的固定对象物6上。
图6A示出使用双面胶带形态的粘合制品将导电性的固定对象物5粘合到非导电性的被粘物9并施加电压的例子。如图6A所示，使用任意的粘接剂7作为导电性辅助材料8将铝板粘贴到非导电性的被粘物9，使用粘合制品将导电性的固定对象物5、导电性辅助材料8和非导电性的被粘物9粘合。通过在该导电性的固定对象物5和导电性辅助材料8上连接端子，并与直流电源4形成电路，从而能够对电剥离性粘合剂层1施加电压，如图6B所示，将粘合的导电性的固定对象物5从非导电性的被粘物9剥离。
图7A示出通过使用双面胶带形态的粘合产品将非导电性的固定对象物6粘合到非导电性的被粘物9上并施加电压的例子。如图7A所示，使用任意的粘接剂7作为导电性辅助材料8，将铝板粘贴到非导电性的固定对象物6和非导电性的被粘物9上，使用粘合制品将粘合有非导电性的固定对象物6的导电性辅助材料8以及粘合有非导电性的被粘物9的导电性辅助材料8粘合。通过在各个导电性辅助材料8上连接端子，与直流电源4形成电路，从而能够对电剥离性粘合剂层1施加电压，如图7B所示，将粘合的非导电性的固定对象物6从非导电性的被粘着物9剥离。在该情况下，粘贴到非导电性的固定对象物6的导电性辅助材料8残留在非导电性的固定对象物6上。
本实施方式的粘合制品，可以通过施加30V以下的电压来进行上述各剥离操作。
电剥离性粘合剂层例如可以通过将粘合剂组合物涂布到基材或芯材上而形成。粘合剂组合物的涂布方法没有特别限定，可以使用例如旋转涂布机、凹版涂布机、涂抹机、多功能涂布机、模涂机、棒涂机、辊涂机、刮板涂布机或刮刀涂布机等。电剥离性粘合剂层的厚度没有特别限定，优选在200μm-25μm的范围。通过使电剥离性粘合剂层的厚度在该范围内，可以提供施加电压前的粘合力强、且施加电压后的剥离性优异的粘合制品。涂布粘合剂组合物后，可以加热电剥离性粘合剂层而使粘合剂组合物干燥。
电剥离性粘合剂层优选在施加电压前具有25N/25mm以上的粘合力。通过具有25N/25mm以上的粘合力，成为被粘物的固定性优异的粘合制品。
(电剥离性粘合制品的制备方法)
本发明的一个实施方式为电剥离性粘合制品的制备方法。电剥离性粘合制品可以通过将电剥离性粘合剂组合物涂布到基材或芯材上来进行制备。电剥离性粘合剂组合物、电剥离性粘合剂层、基材和电剥离性粘合制品的详细情况如上所述。
(剥离方法)
本实施方式的电剥离性粘合剂层和粘合制品，可以通过在导电性物体上粘贴电剥离性粘合剂层或粘合制品后施加电压，从而使电剥离性粘合剂层或粘合制品从其直接粘贴的导电性物体上剥离。
作为剥离方法，例如，如果固定对象物和被粘物具有导电性，则可以通过在固定对象物和被粘物上连接端子，并在端子间施加电压，从而将电剥离性粘合剂层或粘合制品从固定对象物或被粘物剥离。如果固定对象物和/或被粘物不具有导电性，则通过使铝板等作为导电性辅助材料粘接，即使是非导电性也能够进行固定、剥离操作。这些固定、剥离操作在上述粘合制品的剥离例中例示。
施加的电压只要能够剥离即可，没有特别限定，但考虑到电压施加装置的规模、对固定对象物的影响、操作中的事故对人体的风险，优选为低电压。施加的电压的范围例如可以从200V、120V、100V、90V、80V、70V、60V、50V、40V、30V和20V的电压中选择上限，从5V、6V、7V、8V、9V、10V和15V的电压中选择下限来组合。其中，特别是从施加装置小型化、安全性和对固定对象物的影响方面考虑，优选在10V以上且30V以下的范围的低电压下进行操作。
本实施方式的电剥离性粘合剂层和粘合制品即使在施加的电压为数V左右的低电压下也能够从导电性物体剥离，因此即使电源为例如市售的干电池，也能够进行剥离操作。这表示，根据本实施方式，操作者的安全性优异，且能够利用可搬运的简易的施加装置进行剥离操作。
电压的施加时间只要能够从电剥离性粘合剂层或粘合制品剥离即可，没有特别限定，但考虑到对固定对象物的影响，优选为3分钟以内。特别是，从安全性和对被粘物的影响考虑，优选通过施加10V的电压10秒，可以从导电性物体无残胶地剥离。
剥离时的温度没有特别规定，但从剥离操作的容易性出发，优选在室温下进行。本实施方式的电剥离性粘合剂层或粘合制品，如上所述，由于可以低电压且短时间从导电性物体剥离，因此能够以热对固定对象物的影响极少的方式进行。
本发明的一个实施方式包括使用丙烯酸类聚合物、显示10-4S/cm以上且10-2S/cm以下的离子电导率的离子液体、以及聚乙二醇的烷基醚来制备电剥离性粘合剂组合物。以相对于所述丙烯酸类聚合物100重量份，使离子液体的含量和聚乙二醇的烷基醚的含量分别为5重量份以上且30重量份以下的方式与丙烯酸类聚合物混合，任意地加入交联剂或添加剂等，通过公知的方法进行搅拌，由此能够制备电剥离性粘合剂组合物。丙烯酸类聚合物、离子液体、聚乙二醇的烷基醚、交联剂和添加剂的详细情况如上所述。
本发明的一个实施方式包括使用电剥离性粘合剂组合物制备电剥离性粘合制品。通过使用电剥离性粘合剂组合物在基材(或芯材)上构成电剥离性粘合剂层，可以制备电剥离性粘合制品。电剥离性粘合剂组合物、电剥离性粘合剂层、基材和电剥离性粘合制品的详细情况如上所述。
实施例
以下，使用实施例进一步说明本发明，但本发明并不限定于以下的实施例。
(实施例1)
使用丙烯酸类聚合物、离子液体和移动促进剂，如下制作粘合制品。
1.丙烯酸类聚合物的制备
将由丙烯酸正丁酯(三菱化学社)91重量份、丙烯酸(三菱化学社)8重量份和甲基丙烯酸2-羟乙酯(日本触媒社)1重量份构成的单体混合物，与聚合溶剂(乙酸乙酯：甲苯(重量比)＝9:1)186重量份投入玻璃制烧瓶中，用氮气置换后，加入作为聚合引发剂的偶氮二异丁腈(AIBN，纯正化学社)0.2重量份，升温至85℃使其聚合反应5小时，得到丙烯酸类粘合剂。得到的丙烯酸类粘合剂含有35重量％的丙烯酸类聚合物(重均分子量约80万、Tg-46℃)，具有7,000mPa·s的粘度。
2.粘合剂组合物的制备
在上述丙烯酸类粘合剂100重量份(丙烯酸类聚合物35重量份)中添加作为异氰酸酯类交联剂的CORONATE L-55E(东曹社)3重量份、作为离子液体的EMIBF4(关东化学社：离子传导率；1.4×10-2S/cm)3.5重量份和作为移动促进剂的四乙二醇二甲醚(日本乳化剂社：分子量约220)3.5重量份，在室温下利用溶解器搅拌10分钟，通过静置脱泡得到粘合剂组合物。
3.离子传导率的测定
如下测定离子液体的离子传导率。测定在常温下，使用Solartron社的1260频率响应分析仪，通过AC阻抗法进行。具体而言，使用双极式电池(东京***社)用不锈钢夹持离子液体，利用特氟隆(注册商标)制的间隔物，控制为一定的面积A(0.07cm2)和厚度L(0.09cm)的圆盘状，由此得到样品。对该样品施加振幅为10mV的电压，使规定振幅的频率从1MHz向0.1Hz变化时得到Cole-Cole图，通过使用等效电路进行曲线拟合，求出体电阻(Ω)。通过将样品的面积A、样品的厚度L和体电阻Rb代入下式，算出离子液体的离子传导率δ。
δ＝L/(Rb×A)
(δ：离子传导率、Rb：体电阻、L：样品的厚度(cm)、A：样品的面积(cm2))
4.粘合制品的制作
将上述粘合剂组合物涂布到表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(东洋纺社的E-7006，厚度75μm)上，将得到的涂膜在100℃下干燥5分钟，由此得到厚度40μm的电剥离性粘合剂层，然后在厚度50μm的铝箔(基材)上贴合电剥离性粘合剂层。然后，在40℃下保养3天，从而得到单面的粘合制品(单面胶带)。将所得粘合胶带进行下述评价。
(实施例2)
除了将电剥离性粘合剂层设为80μm以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(实施例3)
除了使离子液体为IL-P14(广荣化学工业社)以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(实施例4)
除了使离子液体为AS-110(第一工业制药社)以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(实施例5)
除了使离子液体为EMI-TFSI(广荣化学工业社)以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(实施例6)
除了使离子液体为EMI-TFSI 7.0重量份、移动促进剂为7.0重量份以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(实施例7)
除了使离子液体为EMI-TFSI 7.0重量份、移动促进剂为7.0重量份、电剥离性粘合剂层为80μm以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(实施例8)
除了使离子液体为EMI-TFSI 7.0重量份、移动促进剂为三乙二醇二甲醚(日本乳化剂社：分子量约178)7.0重量份以外，与实施例1同样地得到粘合产品。
(实施例9)
除了使离子液体为AS-110 1.75重量份以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(实施例10)
除了使离子液体为AS-110、移动促进剂为10.5重量份以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(实施例11)
除了使离子液体为EMI-TFSI、移动促进剂为聚乙二醇单甲醚(日本乳化剂社：分子量约240)以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(实施例12)
除了使离子液体为EMI-TFSI 1.75重量份、移动促进剂为聚乙二醇单甲醚以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(实施例13)
除了使离子液体为EMI-TFSI、移动促进剂为聚乙二醇单甲醚10.5重量份以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(实施例14)
除了使离子液体为EMI-TFSI、移动促进剂为三乙二醇单甲醚(日本乳化剂社：分子量约164)以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(比较例1)
除了不使用移动促进剂以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(比较例2)
除了使离子液体为IL-P14、不使用移动促进剂以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(比较例3)
除了使离子液体为AS-110、不使用移动促进剂以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(比较例4)
除了使离子液体为EMI-TFSI、不使用移动促进剂以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(比较例5)
除了将聚乙二醇400(第一工业制药社)作为移动促进剂以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(比较例6)
除了使离子液体为AS-110、使移动促进剂为聚乙二醇400以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(比较例7)
除了使离子液体为EMI-TFSI 1.05重量份以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(比较例8)
除了使离子液体为EMI-TFSI、移动促进剂为12.25重量份以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
(比较例9)
除了使离子液体为AS-110 1.05重量份以外，与实施例1同样地得到粘合制品。
5.粘合制品的评价
(1)粘合力的测定
将实施例1-14和比较例1-9的各粘合制品切割为宽度25mm、长度250mm，对于每个实施例、比较例，得到各5个粘合胶带。将各粘合胶带以电剥离性粘合剂层侧与不锈钢板接触的方式放置在研磨后的不锈钢板(导电性的被粘物)上，使用2kg的橡胶辊以300mm/分钟的速度在试样片的长度方向上往返一次，由此压接粘合胶带，得到评价样品。压接30分钟后，使用岛津制作所制Autograph AGSH，依照JIS Z-0237(2009)，以拉伸速度300mm/分钟测定将评价样品中的粘合胶带从被粘物以180°的角度剥离(180°剥离)所需的力(粘合力：N/25mm)，将对各评价样品测定的值的平均值作为测定值。
与上述同样，对于准备的粘合胶带，在对被粘物的压接30分钟后，安装电极，使得评价样品的导电性的被粘物侧为正极、基材侧为负极，对家庭用电源使用变压器作为电源施加10V的电压10秒钟。施加后，与上述同样地测定将粘合胶带从被粘物180°剥离所需的力。
(2)残胶的评价
目视观察剥离后的导电性的被粘物，将粘合剂存在于导电性的被粘物侧的情况设为“有残胶残留”，将不存在于导电性的被粘物侧的情况设为“无残胶残留”。
(3)剥离性的评价
通过施加电压后的粘合力的降低程度(降低率)评价粘合制品的剥离性。降低率由下式算出。
降低率＝(电压施加前的粘合力-电压施加后的粘合力)/电压施加前的粘合力×100(％)
当降低率为80％以上时，容易通过施加电压而剥离。在大于50％且为80％以下的情况下，可以剥离，在低于50％的情况下，难以剥离。
表1示出实施例1-14和比较例1-9的离子液体的种类和用量、移动促进剂的种类和用量、电剥离性粘合剂层的厚度以及各粘合制品的评价结果。表1中，各使用量换算为相对于丙烯酸类聚合物100重量份的量。表中的A1表示EMIBF4，A2表示IL-P14，A3表示AS-110，A4表示EMI-TFSI，B1表示四乙二醇二甲醚，B2表示三乙二醇二甲醚，C1表示聚乙二醇单甲醚，C2表示三乙二醇单甲醚，D1表示聚乙二醇400。
另外，A1-A4中含有的阳离子和阴离子如下所述。
A1
[化学式2]
A2
[化学式3]
在化学式3中，R、R’和X是非公开的。
A3
[化学式4]
A4
[化学式5]
[表1]
从表1所记载的结果可以理解以下内容。
本实验中使用的粘合制品，施加电压前的粘合力均为25N/25mm以上，可知使用时的粘合性强。
由实施例1-5和比较例1-4可知，通过使用实施例的使用量的离子液体、移动促进剂，可以得到施加电压后无残胶、显示优异的剥离性的粘合制品。
由实施例1-2和实施例7-8可知，即使改变电剥离性粘合剂层的厚度，也可以得到施加电压后无残胶、显示优异的剥离性的粘合制品。
由实施例1和3-5可知，如果离子液体为具体实施方式中记载的离子液体，则可以得到施加电压后无残胶、显示优异的剥离性的粘合制品。
由实施例7、8、11、14和比较例5-6可知，使用聚乙二醇作为移动促进剂时会产生残胶，与此相对，通过使用聚乙二醇的烷基醚作为移动促进剂，可以得到施加电压后无残胶、显示优异的剥离性的粘合制品。
由实施例1-14和比较例7-9可知，相对于丙烯酸类聚合物100重量份分别以5重量份以上且30重量份以下的比例含有离子液体和移动促进剂的粘合制品，施加电压后无残胶，显示优异的剥离性。
(实施例和比较例的电压的施加时间的评价)
从实施例5-6和比较例4的粘合制品分别采集4个评价样品，对评价样品施加3秒、5秒、7秒和10秒的10V的电压，测定粘合力。粘合力的测定与实施例1同样地进行，将各自的平均值作为测定值。所得结果示于表2。
[表2]
由表2的结果可知，本发明的粘合制品即使施加短时间的电压，粘合力也大幅降低。
(实施例和比较例的施加电压的评价)
从实施例5-6和比较例4的粘合制品分别采集4个评价样品，对评价样品施加1.5V、3V、10V和15V的电压10秒钟，测定粘合力。粘合力的测定与实施例1同样地进行，将各自的平均值作为测定值。所得结果示于表3。
[表3]
由表3的结果可知，本发明的粘合制品与比较例不同，即使在10V这样的低电压下也可以使粘合力降低。
根据以上的实验结果可知，通过含有丙烯酸类聚合物、显示10-4S/cm以上且10-2S/cm以下的离子传导率的离子液体和聚乙二醇的烷基醚，且相对于所述丙烯酸类聚合物100重量份，所述离子液体的含量和所述聚乙二醇的烷基醚的含量分别为5重量份以上且30重量份以下的粘合剂组合物，可以得到使用时的粘合力强、且即使施加低电压剥离性也优异、剥离后的残胶少的粘合制品。
附图标记说明
1、电剥离性粘合剂层
2、基材或芯材
3、导电性的被粘物
4、直流电源
5、导电性的固定对象物
6、非导电性的固定对象物
7、任意的粘接剂
8、导电性辅助材料
9、非导电性的被粘物
Claims (10)
1.一种电剥离性粘合剂组合物，其含有：丙烯酸类聚合物、显示10-4S/cm以上且10-2S/cm以下的离子传导率的离子液体、以及聚乙二醇的烷基醚，相对于所述丙烯酸类聚合物100重量份，所述离子液体的含量和所述聚乙二醇的烷基醚的含量分别为5重量份以上且30重量份以下。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚乙二醇的烷基醚为具有120以上且360以下的重均分子量的聚乙二醇单(二)甲基醚。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述丙烯酸类聚合物含有具有碳原子数1以上且8以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、含羧基的丙烯酸类单体和/或含羟基的丙烯酸类单体的共聚物。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述离子液体由下述式(1)表示，
[化学式1]
式中，R1为可含有杂原子的碳原子数2以上且8以下的二价烃基，其与式中的N+一起构成环，
R2和R3相同或不同，且为氢原子或碳原子数1以上且6以下的烷基，但当氮原子与相邻的碳原子形成双键时，不存在R3，
X-为选自Br-、AlCl4 -、Al2Cl7 -、NO3 -、BF4 -、PF6 -、CH3COO-、CF3COO-、CF3SO3 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、(CF3SO2)3C-、AsF6 -、SbF6 -、F(HF)n -、CF3(CF2)3SO3 -、(CF3CF2SO2)2N-和CF3CF2COO-中的阴离子。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，所述离子液体为选自吡啶鎓类阳离子、环状脂肪族类铵阳离子和咪唑鎓类阳离子中的阳离子与选自(FSO2)2N-、(CF3SO2)2N-和BF4 -中的阴离子的盐。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的组合物，其中，将所述组合物以与导电性物体接触的方式粘贴，对所述组合物施加10V的电压10秒钟时，所述组合物可从其直接粘贴的导电性物体上无残胶地剥离，其中，所述导电性物体为导电性的被粘物、导电性辅助材料、导电性的基材或导电性的固定对象物中的任意一种。
7.一种电剥离性粘合制品，其具有基材和以与所述基材接触的方式形成的电剥离性粘合剂层，所述电剥离性粘合剂层含有权利要求1-6中任意一项所述的电剥离性粘合剂组合物。
8.一种电剥离性粘合制品，其具有芯材和以分别与所述芯材的两面接触的方式形成的2个电剥离性粘合剂层，所述电剥离性粘合剂层含有权利要求1-6中任意一项所述的电剥离性粘合剂组合物。
9.根据权利要求7或8所述的粘合制品，其中，所述粘合制品为粘合胶带或粘合片。
10.一种电剥离性粘合制品的剥离方法，其是将权利要求7-9中任意一项所述的粘合制品以所述粘合剂层与导电性物体接触的方式粘贴到所述导电性物体上后，通过导电性物体对所述粘合剂层施加30V以下的电压，由此使所述粘合制品从其直接粘贴的所述导电性物体上剥离的方法，其中，所述导电性物体为导电性的被粘物、导电性辅助材料或导电性的固定对象物中的任意一种。
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